【正文】 (21) 制動器制動力僅由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定，其大小取決于制動器的形式、結(jié)構(gòu)尺寸、制動器摩擦副的摩擦系數(shù)以及車輪半徑。 ων GF trNT μF μ F x b 圖 22 單個車輪在制動 時的受力分析 若定義制動器制動力 F181。圖中 T181。側(cè) 向力越大，汽車的方向穩(wěn)定性越好。轉(zhuǎn)彎力和汽車的方向操縱性有關(guān)，它保證了汽車能夠 按照駕駛員的意愿轉(zhuǎn)向 ； 側(cè)向力和汽車的方向穩(wěn)定性有關(guān)，它保證了汽車的行進(jìn)方向。地面制動力決定制動距離的長短，側(cè)滑摩擦力則決定了汽車制動時的方向穩(wěn)定性。汽車直線制動時，若受到橫向干擾力的作用，如橫向風(fēng)力或路面不平，汽車將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力來保持汽車的直線行駛方向，如圖 21(a)所示。所有車輪上所受地面制動力的總和作為地面給汽車的總的地面制動力，他是使汽車在制動時減速并停止的主要作用力。汽車在直線行駛并受橫向外界干擾力作用和汽車轉(zhuǎn)彎時所受到地面給汽車的力如圖 (21)所示。所以 要 對ABS 系統(tǒng)進(jìn)行研究，就必須先了解汽車制動時的制動特性 。 第五章對研究工作進(jìn)行總結(jié)，展望未來 ABS 系統(tǒng)的發(fā)展方向。 第四 章對 基于角加減速度和滑移率門限值 控制策略進(jìn)行了深入研究， 該方案能夠滿足設(shè)計精度，并且成本較低。對所選用的器件和電路進(jìn)行了分析 。通過本章對 ABS 制動系統(tǒng)主耍組成部分的原理和模型進(jìn)行的研究，對 ABS 的工作原理有一個初步的了解 。 本 文主要研究任務(wù) 根據(jù)速騰汽車的主要技術(shù)參數(shù)，給出了相應(yīng)的 ABS 設(shè)計方案，并進(jìn)行了初步試驗(yàn)，理論和試驗(yàn)結(jié)果都表明，此設(shè)計方案能夠?qū)⑵囋谥苿訒r車輪的滑移率限制在一定范圍之內(nèi)，避免車輪抱死，滿足了控制耍求 。這對振興我國汽車工業(yè)與汽車零部件業(yè)具有劃時代意義，標(biāo)志著我國汽車液壓 ABS 國產(chǎn)化已邁出堅實(shí)的一步。采用的耗散功率理論，避免了傳統(tǒng)的邏輯門限值研究方法的局限性，取得了理論上的突破，研發(fā) ABS 成功且進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、批量生產(chǎn)階段。我國前己著手制定有關(guān)車輛安全性方面的法規(guī)，并決定首先在重型汽車和大客車上安裝 ABS 系統(tǒng)。重慶公路研究所相繼開發(fā)出了兩代 ABS 產(chǎn)品，第一代 ABS 的ECU 采用了 280 芯片。國內(nèi)研制 ABS 5 的單位主要有東風(fēng)汽車公司、交通部重慶公路研究所、重慶宏安 ABS 有限公司、陜西興平 514 廠、西安公路學(xué)院、清華大學(xué)、西安艾韋機(jī)電科技公司等單位和部門。 國內(nèi) ABS 系統(tǒng)研究的理論狀態(tài)和具有代表的 ABS 產(chǎn)品公司 我國 ABS 的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代初，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及汽車保有量和車速的不斷提高，行車安全問題變得越來越突出。因此，需要采用總線結(jié)構(gòu)將各個系統(tǒng)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源信息實(shí)時共享，并可以減少傳感器數(shù)量，從而降低整車成本，朝著系統(tǒng)集成化的方向發(fā)展。在遇到障礙物時，可以自動施加制動，把車速調(diào)整到安全范圍內(nèi)。其主要作用就是通過控制車輛的橫向運(yùn)動狀態(tài)，使車輛處于穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)，使人能夠更容易地操縱車輛。名義狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)的差值即為控制的狀態(tài)變量，控制的目的就是使這種差值達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)的方法則是利用車輪滑移率特性。 VDC 系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向角、油門、制動壓力，通過觀測器決定出車輛應(yīng)具有的名義運(yùn)動狀態(tài)?？刂茝?qiáng)度則由司機(jī)踏板位移信號的大小來決定，由壓力調(diào)節(jié)閥、氣壓傳感器及控制器構(gòu)成閉環(huán)的連續(xù)壓力控制，這樣可以在外環(huán)形成一個控制回路，來實(shí)現(xiàn)各種控制功能 ，如制動力分布控制、減速控制、牽引車與掛車處合力控制等。為改善這些，出現(xiàn)了電子制動控制系統(tǒng) EBS (Electronics Break System)它是將氣壓傳動改為電線傳動，縮短了制動響應(yīng)時間。制動部分是當(dāng)驅(qū)動輪 (后輪 )在低附著系數(shù)路面工作時，由于驅(qū)動力過大，則產(chǎn)生打滑，當(dāng) ASR 制動部分工作時，通過傳感器將非驅(qū)動輪及驅(qū)動輪的輪速信號采集到控制器中，控制器根據(jù)輪速信號計算出驅(qū)動車輪滑移率及車輪減、加速度，當(dāng)滑移率或減、加速度超過某一設(shè)定閥值時，則控制器打開開關(guān)閥，氣壓由儲氣筒直接進(jìn)入制動氣室進(jìn)行制動，由于三通單向閥的作用氣壓只能進(jìn)入打滑驅(qū)動輪的制動氣 4 室，在低附著系數(shù) 路面上制動時，輪速對壓力十分敏感，壓力稍稍過大，車輪就會抱死。 防滑控制系統(tǒng) 防滑控制系統(tǒng) ASR (Acceleration Slip Regulation)或稱為牽引力控制系統(tǒng) TCS(Traction Control System)是 在 驅(qū)動時防止車輪打滑，使車輪獲得最大 限度的驅(qū)動力，并具有行駛穩(wěn)定性，減少輪胎磨損和發(fā)動機(jī)的功耗，增加有效的驅(qū)動牽引力。它不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應(yīng)時間，維護(hù)簡單，易于改進(jìn)，為未來的車輛智能控制提供條件。隨著體積更小、價格更便宜、可靠性更高的車速傳感器的出現(xiàn)， ABS 系統(tǒng)中增加車速傳感器成為可能，確定車輪滑移率將變得準(zhǔn)確而快速。 ABS 本身控制技術(shù)的提高 現(xiàn)代制動防抱死裝置多是電子計算機(jī)控制，這也反映了現(xiàn)代汽車制動系向電子化方向發(fā)展。 ABS 系統(tǒng)發(fā)展趨勢 ABS 技術(shù)雖然在 20 世紀(jì) 90 年代初期就 已成熟，但隨著電子技術(shù)和汽車技術(shù)的快速發(fā)展， ABS 技術(shù)也得到了不斷完善。 從此以后，歐美日許多的制動器專業(yè)公司和汽車公司相繼開始了各式各樣的 ABS系統(tǒng)的研發(fā)。受到市場上的正面響應(yīng)， Bosch 開始 TCS 循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計劃。從 1978 到 1980年底， Bosch 公司總共才售出 24000 套 ABS 系統(tǒng)。兩家德國車廠奔馳與寶馬于 1978 年底決定將 ABS 2 這項(xiàng)高科技系統(tǒng)裝置在 S 級及 7 系列車款上。 1973 年 Bosch 公司購得 50％的 Teldix GmbH 公司股權(quán)及ABS 領(lǐng)域的研發(fā)成果， 1975 年 AEG、 Teldix 與 Bosch 達(dá)成協(xié)議，將 ABS 系統(tǒng)的開發(fā)計劃 3 完全委托 Bosch 公司整合執(zhí)行。因?yàn)橥度氲馁Y金過于龐大， ABS 初期的應(yīng)用僅限于鐵路車輛或航空器。 精于汽車電子系統(tǒng)的德國公司 Bosch(博世 )研發(fā) ABS 系統(tǒng)的起源要追溯到 1936 年，當(dāng)年 Bosch 申請 ―機(jī)動車輛防止剎車抱死裝置 ‖的專利。 當(dāng)時開發(fā)剎車防抱死裝置的技術(shù)瓶頸是什么？首先該裝置需要一套系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測輪胎速度變化量并立即通 過液壓系統(tǒng)調(diào)整剎車壓力大小，在那個沒有集成電路與計算機(jī)的年代，沒有任何機(jī)械裝置能夠達(dá)成如此敏捷的反應(yīng) 。接下來的 30年中，包括 Karl Wessel 的 “ 剎車力控制器 ” 、 Werner Mhl 的 “ 液壓剎車安全裝置 ” 與 Richard Trappe 的 “ 車輪抱死防止器 ” 等嘗試都宣告失敗。鐵路機(jī)車在制動時 2 如果制動強(qiáng)度過大，車輪就會很容易抱死在平滑的軌道上滑行。目前 ABS 已經(jīng)在國內(nèi)外中高級轎和客車上得到了廣泛使用。 ABS 的使用與普通制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別，緊急制動時只有把腳用力踏在制動踏板上， ABS 就會根據(jù)情況進(jìn)入工作狀態(tài)，即使雨雪路滑， ABS 也會使制動狀態(tài)保持在最佳點(diǎn)。因此，裝有 ABS 具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和安全保障。 ABS 的第三個 作用 是改善了輪胎的磨損狀況，防止爆胎。 ABS 的第二個 作用 是能縮短制動距離。ABS 可以防止四個輪子制動時被完全抱死，提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。 ABS 防抱死制動裝置就是為了防止上述缺陷 發(fā)生而研制的裝置，它有以下幾點(diǎn) 作用 ： ABS 的第一個 作用 是增加了汽車制動時候的穩(wěn)定性。 凡駕駛過汽車的人都有這樣的經(jīng)歷：在積水的柏油路上或在冰雪路面緊 急制動時，汽車輕者會發(fā)生側(cè)滑，嚴(yán)重時會掉頭、甩尾，甚至產(chǎn)生劇烈旋轉(zhuǎn) ； 制動力過大，將使車輪抱死，汽車方向失去控制后，若是彎道就有可能從路邊滑出或闖入對面車道，即使不是彎道也無法躲避障礙物，產(chǎn)生這些危險狀況的原因在于汽車的車輪在制動過程中產(chǎn)生抱死現(xiàn)象，此時，車輪相對于路面的運(yùn)動不再是滾動，而是滑動，路面作用在輪胎上的側(cè)滑摩擦力和縱向制動力變得很小，路面越滑，車輪越容易。 Through the design of the hydraulic control system, hydraulic schematic drawing, and the system diagram。 關(guān)鍵詞 ：防抱死制動系統(tǒng) 電子控制單元 門限值滑移率 輪速傳感器 液壓傳 動控制 統(tǒng) II Abstract ABS (Antilocked Braking System) system can significantly enhance or improve handling and stability during vehicle control emergency braking, shorter braking distance, braking effect is the best on the brakes, and has been more And more widely used. In this paper, FAWVolkswagen Jetta cars as the research object, expand the ABS system of the car: By the time the force analysis on a single wheel of the wheel friction coefficient determined the main factors。從理論上實(shí)現(xiàn)了 ABS 的控制功能，完成了設(shè)計要求。 本文以 一汽 大眾速騰 汽車 為研究對象，展開對汽車 ABS 系統(tǒng) 的研究 ： 通過對單個車輪時的受力分析確定了影響車輪附著系數(shù)的主要因素； 通過對控制結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計了以 INTEL 公司生產(chǎn)的 80C196KC 單片機(jī)為核心的實(shí)時控制系統(tǒng)，包括信號輸入電路、控制輸出電路、驅(qū)動電路等硬件部分 ，并畫出電子線路圖 ； 通過 設(shè)計 液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，畫出液壓傳動原理圖，以及系統(tǒng)圖； 經(jīng)比較各種控制方案，確 定了 ―邏輯門限 控 制法 ‖作為控制方案，并選用加速度和滑移率的組合作為控制參數(shù)。本人同意北華 航天工業(yè)學(xué)院有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以營利為目的的前提下，可以公布非涉密畢業(yè)設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容。 本畢業(yè)設(shè)計（論文）成果歸北華航天工業(yè)學(xué)院所有。對本設(shè)計（論文）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 畢業(yè)設(shè)計報告 (論文 ) 報告 (論文 )題目： 速騰汽車 ABS 系統(tǒng)的設(shè)計 作者所在系部： 機(jī)械工程系 作者所在專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級： xxx 作 者 姓 名 ： xxx 作 者 學(xué) 號 ： xxxxxx 指導(dǎo)教師姓名： xxxxxx 完 成 時 間 ： 2021610 本 科 生 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性及知識 產(chǎn)權(quán)聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 速騰汽車 ABS 系統(tǒng)的設(shè)計 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。因本畢業(yè)設(shè)計（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。本人遵循北華航天工業(yè)學(xué)院有關(guān)畢業(yè)設(shè)計（論文）的相關(guān)規(guī)定，提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本。 特此聲明 畢業(yè)設(shè)計（論文）作者： xxx 指導(dǎo)教師： xxx 2021 年 06 月 15 日 年 月 日 I 摘 要 ABS (Antilocked Braking System)系統(tǒng)可以顯著提高或改善汽車緊急制動時的操控性和穩(wěn)定性，縮短了制動距離， 是目前汽車上制動效果最佳的制動裝置 ，并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。采用事件門限來計算車輪的轉(zhuǎn)速 ； 本文通過學(xué)習(xí)比較根據(jù)所學(xué)只是設(shè)計了 ABS 控制系統(tǒng)。在設(shè)計過程中對汽車制動理論和制動裝置有了較為深入的了解，擴(kuò)大了自己的知識面，自己解決問題的能力也得到了提高。 Through the analysis and design of the control structure produced by INTEL 80C196KC microcontroller as the core realtime control system, including the signal input circuit, the control output circuit, drive circuit and other hardware parts, and draw circuit dia